Как учить физике инженеров. Практика Жанна Калеева

Диагностика уровня сформированности профессиональной компетентности будущих инженеров в процессе изучения физики предназначена для оценки эффективности процесса формирования указанного качества личности. Под профессиональной компетентностью будущих инженеров в настоящей монографии понимается интегральная характеристика готовности студентов к реализации профессиональных функций и действий специалистов на основе полученных физико-технических знаний. Показателями профессиональной компетентности будущих инженеров являются профессиональные компетенции, определенные ФГОС ВПО 2009 г. для каждого направления подготовки, и сгруппированные в монографии по обобщенным видам профессиональной деятельности инженеров (научно-исследовательской; организационно-управленческой; проектно-конструкторской; производственно-технологической; сервисно-эксплуатационной).

Методическая система формирования профессиональной компетентности будущих инженеров представляет собой взаимосвязанную совокупность структурных компонентов, обеспечивающую организацию и функционирование учебно-квалификационной деятельности преподавателей и студентов, направленной на приобретение будущими инженерами профессиональной компетентности в процессе изучения физики. Для описания структуры указанной методической системы в настоящей монографии использована следующая схема методической системы по Кузьминой Н. В [121—123]. Подробнее структура и содержание указанной системы представлено в монографии [94], ниже будет представлена краткая характеристика основных компонентов указанной системы.

Цель формирования профессиональной компетентности будущих инженеров в процессе изучения физики – достижение оптимального уровня сформированности профессиональной компетентности будущих инженеров.

Содержание формирования профессиональной компетентности будущих инженеров в процессе изучения физики включает в себя: подбор тематического содержания изучаемых разделов физики в соответствии с материалом других дисциплин, изучаемых одновременно; профессиональная дифференциация содержания дисциплины «Физика».

Методы формирования профессиональной компетентности будущих инженеров в процессе изучения физики будут описаны по классификации методов обучения Бабанского Ю. К. [33]. Методы организации и осуществления учебно-познавательной деятельности: словесные (устного изложения материала по физике, обсуждение, рассказ, беседа, интервью, доклад, выступление), наглядные (использование физических демонстраций с профессиональной спецификой, показов), практические (изложение логики решения инженерной задачи на основе физических знаний; применение компьютерных практикумов в процессе обработки данных); репродуктивные (изложение физических законов, способов решения задач и упражнений, проектная и частично-поисковая деятельность). Методы контроля и самоконтроля: проверки и самопроверки знаний по физике; тестирование, анкетирование, выполнение заданий по определению уровня сформированности профессиональной компетентности будущих инженеров. Методы стимулирования учебно-познавательной деятельности: деловые игры, интерактивные ситуации, проблемное изложение материала по физике, поощрение, дифференциация заданий по физике.

Методы формирования профессиональной компетентности будущих инженеров в процессе изучения физики. В настоящей монографии мы будем придерживаться определения Коджаспировой Г. М. и Коджаспирова Ю. А. согласно которому, при выполнении определенных требований, совокупность разработанных авторских методик формирования профессиональной компетентности будущих инженеров в процессе изучения физики может быть названа технологией [107]. Автором разработано четыре педагогических технологии: интерактивно-коммуникационная, информационно-аналитическая, проектная и продуктивная технология формирования профессиональной компетентности будущих инженеров в процессе изучения физики. Подробное описание содержания указанных педагогических технологий приведено в монографии [94].

Организационные формы формирования профессиональной компетентности будущих инженеров в процессе изучения физики. Персональные консультации-тренинги и выполнения заданий по компьютеризированной обработке данных по физике. Групповое выполнение заданий по физике (в форме деловой игры, и самоуправления). Фронтальное тестирование и анкетирование. Лекционно-семинарская система, самостоятельная работа, смешанная и комбинированная форма организации занятия по физике. Лекция (вводная, информационная, обзорная, проблемная, с визуализацией, бинарная, с запланированными ошибками, конференция, консультация, дискуссия, деловая игра, блицтурнир, брифинг, кино-, теле и видео-лекция). Практические занятия по физике (в проблемной форме, по образованию понятий, установлению законов; с использованием компьютерных (в том числе и диагностических) средств, по обобщению и систематизации знаний). Семинары по физике (семинар-конференция, консультация, коллоквиум, зачет, тестирование, контрольная работа, деловая игра, видеоконференция, вебинар). Лабораторная работа (ситуативно-мотивационная, исследовательская, опытно-экспериментальная, эвристическая, контрольно-аналитическая формы организации лабораторного занятия с использованием авторских компьютерных практикумов обработки полученных физико-технических результатов лабораторных исследований). Самостоятельная работа (рефераты, материалы для изучения, индивидуальные задания). Экскурсия (вводные, текущие, итоговые экскурсии на предприятия и организации, позволяющие изучить физические основы необходимых видов инженерной деятельности).

Средства формирования профессиональной компетентности будущих инженеров в процессе изучения физики. Печатные образовательные издания (пособия по формированию профессиональной компетентности будущих инженеров в процессе изучения физики; литература по физике, рабочие тетради для лабораторных работ по физике; шаблоны решения задач). Электронные образовательные ресурсы (мультимедийные лекции, компьютерная программа «Диагностика уровня развития профессиональных компетенций студентов», тестовая база данных, база данных обучающих материалов и алгоритм ее использования, системы КОМПАС-3D и MATLAB, табличные процессоры Microsoft Excel и OpenOffice.org Calc, демоверсии инженерных программных продуктов, образовательные ресурсы, электронные издания, учебники и энциклопедии, учебные курсы, мультимедийное обеспечение лабораторных комплексов). Аудиовизуальные средства (фото и видеоматериалы, презентации по физике, кино и видео фильмы и их фрагменты). Наглядные пособия (плакаты, стенды, интерактивные доски, демонстрационные установки, приборы, макеты, модели, коллекции). Учебные приборы, (штангенциркуль, весы, секундомер, микрометр, вискозиметр, манометр, термометр, пирометр, мультиметр, омметр, амперметр, вольтметр, милливеберметр, люксметр, логометр, осциллограф, звуковой генератор, микроскоп, барометр и др.). Наблюдаемые на экскурсиях объекты профессиональной деятельности инженеров, инструменты и оборудование, а так же создаваемые студентами их макеты и модели.

В целях оценки уровня сформированности профессиональной компетентности будущих инженеров следует описать показатели, как совокупность профессиональных компетенций, определенных ФГОС ВПО 2009 г. и сгруппированных по обобщенным видам профессиональной деятельности инженеров и определить 4 уровня сформированности указанных показателей: оптимальный, допустимый, критический, недопустимый, и сформулировать критерии оценки уровня сформированности указанного качества личности.